ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ КАК ОБЪЕКТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Глава 1

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

1,1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Из важнейших проблем в области эксплуатации современной авиационной техники особое место занимает проблема совершенст­вования процессов технической эксплуатации летательных аппара­тов (ЛА) с целью улучшения эффективности их использования и повышения безопасности полетов.

V С Летательные аппараты гражданской авиации относятся к клас­су так называемых восстанавливаемых сложных машин. Процесс эксплуатации летательных аппаратов сопровождается непрерывным изменением их технического состояния. Необратимые процессы, происходящие в материалах, изменяют свойства деталей различ­ных агрегатов и условия их работы. Вероятность безотказной рабо­ты последних со временем уменьшается, появляются неисправно­сти и отказы.

Из года в год усложняются требования к конструкции много­численных агрегатов и узлов летательных аппаратов с целью по­вышения интенсивности их работы, скоростей перемещения, про­текания процессов, расширения интервала температур, давлений и климатических условий, а также повышения точности характе — [ ристик и т. п. Растет разнообразие функций, выполняемых систе­мами летательных аппаратов, в связи с чем резко возрастают труд­ности обеспечения их надежной работы.

В последние годы рост количества комплектующих элементов летательных аппаратов (рост сложности конструкций) в ряде слу­чаев опережает рост показателей безотказности этих элементов, что приводит к увеличению времени и средств на проведение как текущего ремонта, так и профилактических мероприятий.

С ростом сложности конструкций значительно возрастают объ­емы технического обслуживания н текущего ремонта, затрудняется контроль параметров из-за их многообразия; усложняется процесс

5

обнаружения и устранения возникающих отказов и неисправностей, увеличивается ‘вероятность появлення послеремонтных отказов в связи с проведением сложных трудоемких форм технического об­служивания и ремонта.

Большое влияние на показатели безотказности и использования оказывают мероприятия, выполняемые лри технической эксплуата­ции летательных аппаратов и связанные с их техническим обслужи­ванием, ремонтом и подготовкой. к полетам. При этом иод техниче­ским обслуживанием понимается комплекс работ для поддержания исправности или только работоспособности летательного аппарата при подготовке и использовании его по назначению, а также при хранении и транспортировании. Ремонт же означает комплекс ра­бот для поддержания и восстановления исправности или работо­способности летательного аппарата.

Комплекс мероприятий по техническому обслуживанию и ремон­ту летательных аппаратов условно можно разделить па две груп­пы. плановые профилактические работы, связанные в основном с предупреждением отказов и неисправностей; работы по обнаруже­нию и устранению внезапных отказов и неисправностей (текущий ремонт).

Между этими группами работ на практике могут существовать различные соотношения в зависимости от принятых критерия опти­мальности и метода проведения технического обслуживания. Но в любом случае основное требование, предъявляемое к процессу тех­нической эксплуатации в целом, состоит в том, чтобы при ограни­ченных затратах труда обеспечить наибольшую вероятность того, что в необходимый момент времени летательный аппарат окажет­ся исправным и выполнит поставленную задачу. Применительно к летательным аппаратам гражданской авиации гари разработке ме­тодов технического обслуживания и ремонта основное внимание уделяется плановым профилактическим работам.

Профилактические работы составляют наибольшую часть объ­ема технического обслуживания и ремонта летательных аппаратов. Они преследуют цель обеспечить безотказную эксплуатацию лета­тельного аппарата в межпрофилактические периоды путем преду­преждения неисправностей и отказов узлов и агрегатов и поддер­жания их технических характеристик в пределах установленных допусков.

Будучи правильно построенной, профилактика способствует уменьшению потока отказов и неисправностей, увеличивает долго­вечность летательных аппаратов. Однако на проведение лрофилак тических мероприятий и текущего ремонта затрачивается опреде­ленный фонд времени, в течение которого летательные аппараты могли бы использоваться по назначению. И чем больше эти затра­ты времени, тем хуже показатели исправности и использования летательных аппаратов. Кроме того, для выполнения профилактики современных летательных аппаратов требуются большой штжщспе­циалистов, дорогое оборудование и контрольно-проверочная аппа­ратура, что в свою очередь увеличивает эксплуатационные расходы 6

В годовом фонде времени летательного аппарата ТГф значитель­ную долю времени занимают простои ТПт при техническом обслу­живании и ремонте, простои Упито разным причинам в исправном состоянии, а также простои ГПрВ промежуточных и конечных аэро­портах при выполнении рейсов (рис. 1.1).

Списочный парк состоит из исправных, готовых к эксплуатации и находящихся на техническом обслуживании и ремонте летатель­ных аппаратов. Количество исправных, готовых к эксплуатации ле­тательных аппаратов характеризуется показателем исправности Днепр, который представляет собой отношение времени, в течение которого летательные аппараты находятся в исправном состоя­нии, к общему фонду их рабочего времени за отчетный период в часах.

Показатель исправности Днепр зависит от годового налета лета­тельного аппарата Тги показателя Kt в ч/ч налета, характеризующе­го удельные затраты времени на выполнение технического обслу­живания и ремонта:

Зависимость ДИСщ> от Тт н Кг имеет следующий вид (в %):

(1.1)

Из рис. 1.2, полученного с использованием выражения (1.1), видно, что при одном и том же значении Кг показатель исправно­сти может существенно изменяться в зависимости от величины ТГ и, на — * оборот, увеличение Тт при заданном иУ значении Д’испр может происходить только при уменьшении удельных затрат времени на выполнение об­служивания и ремонта.

Практический интерес представ­ляет вопрос о минимально допусти­мых значениях показателя исправ­ности Днепр для различных значе­ний Тг.

В результате проведенных иссле­дований установлено, что между ве­личинами Дітях (максимально воз­можное значение) и Тг существует вполне определенная зависимость <рис. 1.3).

На этом рисунке показана так — же зависимость между Тг и сум­марными удельными затратами времени Ксуы’

K<yh. r: = K, l Л’„.и.

т

где К,.р=-~г—удельные про­стои летательного аппарата при выполнении рейсов, ч/ч

т

налета; Ким= — удельные

Гг

простои летательного аппара­та в исправном состоянии в базовом аэропорту, ч/ч нале­та.

Чем выше планируется годо­вой налет Тг, тем более жесткие требования предъявляются к до­пустимым значениям суммарных простоев летательных аппаратов, и в том числе простоев на обслу­живании и ремонте.

Подставляя в выражение (1.1) вместо Kt их максимально воз­можные значения, взятые из рис. 1.3 для соответствующих величин 7V, получим зависимость мини­мальных значений Киспр от Гг. С использованием этой зависимости можно определять значения воз­можного годового налета лета­тельным аппаратом при различ­ных значениях Ко т. е. при той или иной системе технического обслуживания и ремонта.

Если допустим Kt —1,25 ч/ч налета, то в этом случае минимально допусти­мое винчение К*сир составляет 69%, а возможный годовой аіалет летательным аппаратом 2300 ч Для того чтобы увеличить значение Тт, например, до 3000 ч, требуется дальнейшее совершенствование системы обслуживания и ремонта летательных аппаратов, которое позволило бы довести значение Kt до 0,85 ч/ч налета

При 7V-400G ч значение Днепр должно быть не менее 75%, а значение Kt соответственно не ниже 0,5 ч/ч налета.

Одна’ко обеспечение высокой исправности парка летательных аппаратов еще не означает, что таким же высоким будет и его использование. Технически исправные летательные аппараты иногда

простаивают в базовых аэро­портах из-за отсутствия гру­зов, ожидания вылета по рас­писанию, плохих метеорологи­ческих условий, организацион­ных неполадок и пр. Степень использования технически ис­правного парка летательных аппаратов для выполнения рейсов характеризуется пока­зателем использования в рей­сах /Сир — Этот показатель вы­ражает отношение времени, в течение которого летательные аппараты исправны, за выче­том простоя по указанным вы­ше причинам, к общему фон­ду рабочего времени за отчетный период в часах. Показатель ис­пользования в рейсах можно также характеризовать той долей го­дового фонда времени, в течение которого технически исправные летательные аппараты выполняют различные рейсы и другие за­дания.

Показатель /<и. р практически всегда меньше Киспр. Для опреде­ления /Сир рекомендуется следующая формула (в %):

8760^-Гг^"- ЮО. (1.2)

На рис. 1.4 показана зависимость Кир от Тг и Кп. в- Сокращение простоев летательных аппаратов в исправном. состоянии. приводит к резкому увеличению значений показателя использования в рейсах Лир. При отсутствии таких простоев Кир = Киспр- КрОМЄ ТОГО, ИЗ рис. 1.4 ‘Следует, что при одном и том же значении Кпи показатель использования в рейсах Кир может изменяться в широких пределах •в зависимости от Тг.

Подставляя в формулу (1.2) данные о минимальных значениях Киспр, можно получить зависимость минимальных значений показа­теля использовании в рейсах Ки. р от Тг (кривая на рис. 1.4). Уве­личение Тг при заданном показателе использования в рейсах Кир может произойти только за счет уменьшения удельных простоев Кпи летательного аппарата в исправном состоянии. Если Кша= = 0,8 ч/ч налета, то в этом случае минимальное значение Квр со­ставляет 46%, а возможный годовой налет летательным аппара­том — не более 2400 ч.

Для достижения Гг=4000 ч показатель использования в рейсах должен быть не менее 57%, а Ким соответственно ие выше 0,33 чел-ч налета.

Время пребывания летательного аппарата в рейсе слагается из летного времени и простоев в промежуточных и конечных аэропор­тах. Поэтому рассмотренные показатели Киспр и Кир ие дают еще

полного (представления о степени фактического использования пар­ка летательных аппаратов по назначению, а именно — о налете часов при выполнении рейсов. В связи с этим целесообразно рас­смотреть еще я показатель использования летательного аппарата по назначению Кип Этот показатель определяется отношением на­лета часов за определенный. период эксплуатации к продолжитель­ности этого. периода

Если за период эксплуатации принимается календарный год, то Ки п можно определить следующим образом (в % ):

Этот показатель имеет тесную связь с показателями /(ир и К:1г т. е. он может быть представлен и в виде следующего выражения (в %):

(1.3)

 

С использованием формулы (1.3) и данных рис. 1.4 (линии ми­нимальных значений Кир) можко определить минимальные значе­ния показателя Ки и в зависимости от Тт. и Л~п. Р. Для увеличения Ті, а следовательно, .и Кип требуется осуществлять на практике систематическое снижение показателя /<п. р, т. е. добиваться повы­шения эффективности использования летательных аппаратов при выполнении рейсов.

Показатель использования летательного аппарата по назначе­нию определяется и применительно к каждому рейсу каїк отношение числа часов налета ТР1 в t-м рейсе к общему времени пребывания его в рейсе (Тр, +Кв Р? Р,Д

Как видно из выражения (1.4), значения Кир, для каждого рей­са зависят от величины Кир — Сокращение простоев в аэропортах •при выполнении рейсов улучшает оборачиваемость летательных ап­паратов, что, естественно, способствует увеличению годового налета часов.

При проведении анализа эффективности использования лета тельных аппаратов в рейсе на практике часто пользуются величи­ной, обратной К„.р, которая характеризует суммарные затраты вре­мени при выполнении рейса, отнесенные к 1 ч налета.

Кроме указанных выше показателей, для оценки эффективности процесса технической эксплуатации летательных аппаратов приме­няется комплексный показатель—коэффициент технического ис­пользования Кт и Под Km понимается отношение математического ожидания времени пребывания летательного аппарата в іработоспо — №

собиом состоянии Граб за некоторый период эксплуатации к сумме математического ожидания времени пребывания летательного аппарата в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период эксплу­атации Тт:

т раб

7*рвб + 7*т

В результате ‘постоянного совершенствования процесса техни­ческой эксплуатации повышается эффективность использования ле­тательных аппаратов, при этом возрастают значения показателя их использования по назначению Ки н.

Очевидно, что для обеспечения дальнейшего роста показателя Кич следует добиваться увеличения коэффициента технического использования Кт и летательного аппарата и, следовательно, сокра­щения затрат времени Тт.

Годовой фонд времени летательного аппарата представим в ви­де трех составляющих: общего времени ‘Непосредственного исполь­зования (годового налета 7,), суммарных простоев на обслужива­нии н ремонте Тт и прочих суммарных простоев Тпр, не связанных с техническим обслуживанием и рсмонтомз

Тогда показатель использования летательного аппарата по на­значению Кн н и коэффициент технического использования Кт и вы­разятся формулами:

К и.

(1.6)

Проводя анализ простоев летательных аппаратов за определен­ный период их эксплуатации, можно определить динамику факти­ческих значений у. В последние годы значение у для большинства типов самолетов находится в пределах 0,2—0,3.

По мере дальнейшего увеличения налета Тг в ближайшей пер­спективе величина у в принципе должна остаться неизменной, так как высвобождение дополнительного фонда времени для увеличе­ния налета пойдет за счет пропорционального сокращения всех ви­дов простоев. Исходя из этого предположения, подсчитано, что ко­эффициенты /(т, и и Ким по мере увеличения будут изменяться, как показано в табл. 1.1.

И